Một số hệ thức về cạnh và đường cao trong tam giác vuông

Một số hệ thức về cạnh và đường cao trong tam giác vuông

4.2/5

Tác giả: Thầy Tùng

Đăng ngày: 11 Aug 2022

Lưu về Facebook:
Hình minh họa Một số hệ thức về cạnh và đường cao trong tam giác vuông

Lý thuyết về Một số hệ thức về cạnh và đường cao trong tam giác vuông

  1. Trong một tam giác vuông, bình phương mỗi cạnh góc vuông bằng tích của cạnh huyền và hình chiếu của cạnh góc vuông đó trên cạnh huyền: $b^2 = a \cdot b'; c^2 = a \cdot c'$.
  2. Trong một tam giác vuông, bình phương đường cao ứng với cạnh huyền bằng tích hai hình chiếu của hai cạnh góc vuông trên cạnh huyền: $h2 = b'c'$.
  3. Trong một tam giác vuông, tích hai cạnh góc vuông bằng tích của cạnh huyền và đường cao tương ứng: $b \cdot c = a \cdot h$.
  4. Trong một tam giác vuông, nghịch đảo của bình phương đường cao ứng với cạnh huyền bằng tổng các nghịch đảo của bình phương hai cạnh góc vuông: $\dfrac{1}{h^2} = \dfrac{1}{b^2} + \dfrac{1}{c^2}$.

Bài tập tự luyện có đáp án

Câu 1: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Biết $ AB:AC=3:4 $ và $ AB+AC=21cm $ . Độ dài các đoạn $ AH,BH,CH $ lần lượt là

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Ta có $ AB=9;AC=12;BC=15 $

$ \Rightarrow AH.BC=AB.AC\Rightarrow AH=\dfrac{AB.AC}{BC}=\dfrac{12.9}{15}=7,2 $

$ A{{B}^{2}}=BH.BC\Rightarrow BH=\dfrac{A{{B}^{2}}}{BC}=\dfrac{81}{15}=5,4 $

$ \Rightarrow CH=BC-BH=15-5,4=9,6 $

Vậy $ AH=7,2;BH=5,4;CH=9,6 $ .

Câu 2: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Gọi $ D $ và $ E $ lần lượt là hình chiếu vuông góc của $ H $ trên $ AB,AC $ (hình vẽ)

Tỉ số $ \dfrac{A{{B}^{3}}}{A{{C}^{3}}} $ bằng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Tam giác vuông $ AHB $ có $ B{{H}^{2}}=BD.AB\Rightarrow BD=\dfrac{B{{H}^{2}}}{AB} $

Tam giác vuông $ AHC $ có $ H{{C}^{2}}=AC.EC\Rightarrow EC=\dfrac{H{{C}^{2}}}{AC} $

Từ đó $ \dfrac{BD}{EC}=\dfrac{H{{B}^{2}}}{AB}:\dfrac{H{{C}^{2}}}{A{{C}^{2}}}=\dfrac{H{{B}^{2}}}{H{{C}^{2}}}.\dfrac{AC}{AB} $

mà dễ dàng ta có $ \dfrac{A{{B}^{2}}}{A{{C}^{2}}}=\dfrac{HB}{HC} $ nên $ \dfrac{BD}{EC}=\dfrac{A{{B}^{4}}}{A{{C}^{4}}}.\dfrac{AC}{AB}\Leftrightarrow \dfrac{BD}{EC}=\dfrac{A{{B}^{3}}}{A{{C}^{3}}} $ .

Câu 3: Tìm $ x,y $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

$ A{{B}^{2}}=BH.BC\Leftrightarrow BH=\dfrac{A{{B}^{2}}}{BC}=\dfrac{144}{20}=7,2\Rightarrow CH=BC-BH=20-7,2=12,8 $ .

Vậy $ x=7,2;y=12,8 $ .

Câu 4: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Cho biết $ BH=9cm,CH=16cm $ . Gọi $ D,E $ lần lượt là hình chiếu vuông góc của $ H $ trên các cạnh $ AB $ và $ AC $ . Các đường thẳng vuông góc với $ DE $ tại $ D $ và $ E $ lần lượt cắt $ BC $ tại $ M,N $ . (hình vẽ)

Diện tích tứ giác $ DENM $ bằng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Vì $ DM\bot DE,EN\bot DE\Rightarrow DM\parallel EN;\widehat{D}=\widehat{E}=90{}^\circ $ nên $ DENM $ là hình thang vuông

Ta có $ DM=\dfrac{BH}{2}=4,5;EN=\dfrac{CH}{2}=8;DE=12 $

Nên $ {{S}_{DENM}}=\dfrac{(DM+DN).DE}{2}=\dfrac{(4,5+8).12}{2}=75\,c{{m}^{2}} $ .

Câu 5: Tính $ x $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

$ \dfrac{1}{M{{D}^{2}}}=\dfrac{1}{M{{N}^{2}}}+\dfrac{1}{M{{P}^{2}}}\Rightarrow \dfrac{1}{64}=\dfrac{1}{{{x}^{2}}}+\dfrac{1}{{{x}^{2}}}\Rightarrow \dfrac{1}{64}=\dfrac{2}{{{x}^{2}}}\Rightarrow {{x}^{2}}=128\Leftrightarrow x=8\sqrt{2} $ .

Vậy $ x=8\sqrt{2} $ .

Câu 6: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Biết $ AB:AC=5:12 $ và $ AB+AC=34cm $ . Tính các cạnh của tam giác $ ABC $ .

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Theo giả thiết: $ AB:AC=5:12 $ .

Suy ra $ \dfrac{AB}{5}=\dfrac{AC}{12}=\dfrac{AB+AC}{5+12}=\dfrac{34}{17}=2 $ . Do đó $ AB=5.2=10\,(cm);AC=2.12=24\,(cm) $ .

Tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , theo định lý Pytago ta có $ B{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}={{10}^{2}}+{{24}^{2}}=676 $ , suy ra $ BC=26\,cm $ .

Câu 7: Trong một tam giác vuông, nghịch đảo bình phương đường cao ứng với cạnh huyền bằng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Trong một tam giác vuông, nghịch đảo bình phương đường cao ứng với cạnh huyền bằng tổng các nghịch đảo bình phương hai cạnh góc vuông.

Câu 8: Trong hình bên, độ dài BH bằng:

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Ta có: Theo định lý Pytago trong tam giác ABC ta có
$ \begin{array}{l}
& B{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}} \\
& ={{3}^{2}}+{{4}^{2}} \\
& =25 \\
& BC=\sqrt{25}=5cm \\
\end{array} $ .
Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ABC đường cao AH ta có:
$ \begin{array}{l}
& A{{B}^{2}}=BC.BH \\
& \Rightarrow BH=\dfrac{A{{B}^{2}}}{BC} \\
& =\dfrac{{{3}^{2}}}{5}=1,8 \\
\end{array} $

Câu 9: Tính $ x $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

$ \dfrac{1}{A{{H}^{2}}}=\dfrac{1}{A{{B}^{2}}}+\dfrac{1}{A{{C}^{2}}}\Rightarrow AH=\dfrac{AB.AC}{\sqrt{A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}}}=\dfrac{15.20}{\sqrt{{{15}^{2}}+{{20}^{2}}}}=12 $ .

Vậy $ x=12 $ .

Câu 10: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Gọi $ D $ và $ E $ lần lượt là hình chiếu vuông góc của $ H $ trên $ AB,AC $ (hình vẽ)

Tỉ số $ \dfrac{A{{B}^{2}}}{A{{C}^{2}}} $ bằng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Xét tam giác vuông $ ABC $ có $ AH $ là đường cao nên $ A{{B}^{2}}=BH.BC;A{{C}^{2}}=CH.BC $

Nên $ \dfrac{A{{B}^{2}}}{A{{C}^{2}}}=\dfrac{BH.BC}{CH.BC}=\dfrac{HB}{HC} $

Câu 11: Tính $ x,y $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

$ A{{H}^{2}}=BH.CH\Rightarrow A{{H}^{2}}=2.5\Rightarrow AH=\sqrt{10} $ .

Áp dụng định lý Pytago cho tam giác vuông $ AHB;AHC $ ta có

$ AB=\sqrt{A{{H}^{2}}+H{{B}^{2}}}=\sqrt{10+4}=\sqrt{14}\,;\,\,AC=\sqrt{A{{H}^{2}}+H{{C}^{2}}}=\sqrt{10+25}=\sqrt{35} $

Vậy $ x=\sqrt{14};y=\sqrt{35} $ .

Câu 12: Tính $ x,y $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

$ A{{B}^{2}}=BH.BC\Leftrightarrow BH=\dfrac{A{{B}^{2}}}{BC}=\dfrac{100}{16}=6,25\Rightarrow CH=BC-BH=16-6,25=9,75 $ .

Vậy $ x=6,25;y=9,75 $ .

Câu 13: Cho tam giác $ CDE $ nhọn, đường cao $ CH $ . Gọi $ M,N $ theo thứ tự là hình chiếu của $ H $ lên $ CD,DE $ . (hình vẽ)

Tam giác $ CMN $ đồng dạng với tam giác nào dưới đây?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Câu trước ta có $ CM.CD=CN.CE\Leftrightarrow \dfrac{CM}{CN}=\dfrac{CE}{CD} $

Xét $ \Delta CMN $ và $ \Delta CED $ có $ \widehat{C} $ chung và $ \dfrac{CM}{CN}=\dfrac{CE}{CD} $ nên $ \Delta CMN\sim \Delta CED $ (c – g – c)

Câu 14: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Biết $ AB:AC=3:4 $ và $ AB+AC=21cm $ . Độ dài các cạnh của tam giác $ ABC $ lần lượt là

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Theo giả thiết: $ AB:AC=3:4 $

Suy ra $ \dfrac{AB}{3}=\dfrac{AC}{4}=\dfrac{AB+AC}{3+4}=3 $ . Do đó $ AB=3.3=9\,(cm);AC=3.4=12\,(cm) $ .

Tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , theo định lý Pytago ta có $ B{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}={{9}^{2}}+{{12}^{2}}=225 $ , suy ra $ BC=15\,cm $ .

Câu 15: Cho hình vẽ bên, tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ ,cạnh $ AB=10cm $ ,đường cao $ AH=8cm $ . Độ dài cạnh $ BC $ bằng:

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Theo pitago, tam giác vuông $ AHB $ $ \Rightarrow BH=6cm $
Theo hệ thức lượng trongtam giác có: $ A{{H}^{2}}=BH.HC\Rightarrow HC=\dfrac{32}{3}\Rightarrow BC=\dfrac{50}{3}cm $ .

Câu 16: Trên hình 1.2 ta có:

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức $ {{b}^{2}}=b'.a $ ta có $ {{9}^{2}}=x.15 $ suy ra $ x=5,4 $ và $ y=15-5,4=9,6 $ .

Câu 17: Cho tam giác $ CDE $ nhọn, đường cao $ CH $ . Gọi $ M,N $ theo thứ tự là hình chiếu của $ H $ lên $ CD,DE $ . (hình vẽ)

Tích $ CD.CM $ bằng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Tam giác $ CHD $ vuông tại $ H $ , ta có $ C{{H}^{2}}=CM.CD $

Tam giác $ CHE $ vuông tại $ H $ , ta có $ C{{H}^{2}}=CN.CE $

Nên $ CM.CD=CN.CE $

Câu 18: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Cho biết $ BH=9cm,CH=16cm $ . Gọi $ D,E $ lần lượt là hình chiếu vuông góc của $ H $ trên các cạnh $ AB $ và $ AC $ . Các đường thẳng vuông góc với $ DE $ tại $ D $ và $ E $ lần lượt cắt $ BC $ tại $ M,N $ . (hình vẽ)

Độ dài đoạn thẳng $ DE $ bằng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Tứ giác $ AEHD $ là hình chữ nhật vì $ \widehat{A}=\widehat{E}=\widehat{D}=90{}^\circ $ nên $ DE=AH $

Xét $ \Delta ABC $ vuông tại $ A $$ A{{H}^{2}}=HB.HC=16.9=144\Rightarrow AH=12 $

Nên $ DE=12\,cm $ .

Câu 19: Tìm $ x,y $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Theo định lý Pytago ta có $ B{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}\Leftrightarrow B{{C}^{2}}=100\Leftrightarrow BC=10 $ .

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có $ A{{B}^{2}}=BH.BC\Rightarrow BH=\dfrac{A{{B}^{2}}}{BC}=\dfrac{{{6}^{2}}}{10}=3,6 $ hay $ x=3,6\Rightarrow CH=BC-BH=10-3,6=6,4 $ hay $ y=6,4 $ .

Vậy $ x=3,6;y=6,4 $ .

Câu 20: Tìm $ x,y $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Theo định lý Pytago ta có $ B{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}\Leftrightarrow B{{C}^{2}}=74\Leftrightarrow BC=\sqrt{74} $ .

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có $ AH.BC=AB.AC\Leftrightarrow AH=\dfrac{AB.AC}{BC}=\dfrac{5.7}{\sqrt{74}}=\dfrac{35\sqrt{74}}{74} $ .

Vậy $ x=\dfrac{35\sqrt{74}}{74};y=\sqrt{74} $ .

Câu 21: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Cho biết $ BH=4cm,CH=9cm $ . Gọi $ D,E $ lần lượt là hình chiếu vuông góc của $ H $ trên các cạnh $ AB $ và $ AC $ . Các đường thẳng vuông góc với $ DE $ tại $ D $ và $ E $ lần lượt cắt $ BC $ tại $ M,N $ . (hình vẽ)

Diện tích tứ giác $ DENM $ bằng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Vì $ DM\bot DE,EN\bot DE\Rightarrow DM\parallel EN;\widehat{D}=\widehat{E}=90{}^\circ $ nên $ DENM $ là hình thang vuông

Ta có $ DM=\dfrac{BH}{2}=2;EN=\dfrac{CH}{2}=4,5;DE=6 $

Nên $ {{S}_{DENM}}=\dfrac{(DM+DN).DE}{2}=19,5\,c{{m}^{2}} $ .

Câu 22: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Cho biết $ BH=9\,cm,CH=16\,cm $ . Gọi $ D,E $ lần lượt là hình chiếu vuông góc của $ H $ trên các cạnh $ AB $ và $ AC $ . Các đường thẳng vuông góc với $ DE $ tại $ D $ và $ E $ lần lượt cắt $ BC $ tại $ M,N $ . (hình vẽ)

Độ dài đoạn thẳng $ DE $ bằng

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Tứ giác $ AEHD $ là hình chữ nhật vì $ \widehat{A}=\widehat{E}=\widehat{D}=90{}^\circ $ nên $ DE=AH $

Xét $ \Delta ABC $ vuông tại $ A $ có $ A{{H}^{2}}=HB.HC=9.16=144\Rightarrow AH=12 $

Nên $ DE=12cm $ .

Câu 23: Tính $ x $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

$ \dfrac{1}{M{{D}^{2}}}=\dfrac{1}{M{{N}^{2}}}+\dfrac{1}{M{{P}^{2}}}\Rightarrow \dfrac{1}{64}=\dfrac{1}{{{x}^{2}}}+\dfrac{1}{{{x}^{2}}}\Leftrightarrow \dfrac{1}{64}=\dfrac{2}{{{x}^{2}}}\Rightarrow {{x}^{2}}=128\Leftrightarrow x=8\sqrt{2} $ .

Vậy $ x=8\sqrt{2} $ .

Câu 24: Tính $ x $ trong hình vẽ sau (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông $ ABC $ ta có

$ \dfrac{1}{A{{H}^{2}}}=\dfrac{1}{A{{B}^{2}}}+\dfrac{1}{A{{C}^{2}}}\Leftrightarrow \dfrac{1}{A{{H}^{2}}}=\dfrac{A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}}{A{{B}^{2}}.A{{C}^{2}}}\Leftrightarrow A{{H}^{2}}=\dfrac{A{{B}^{2}}.A{{C}^{2}}}{A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}} $

$ \Rightarrow AH=\dfrac{AB.AC}{\sqrt{A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}}}=\dfrac{15.20}{\sqrt{{{15}^{2}}+{{20}^{2}}}}=12 $ .

Vậy $ x=12$ .

Câu 25: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , đường cao $ AH $ . Biết $ AB:AC=5:12 $ và $ AB+AC=34cm $ . Tính độ dài các đoạn $ AH,BH,CH $ (làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Dễ dàng ta có $ AB=10;AC=24;BC=26 $ .

$ \Rightarrow AH.BC=AB.AC\Rightarrow AH=\dfrac{AB.AC}{BC}=\dfrac{10.24}{26}\approx 9,23 $ ;

$ A{{B}^{2}}=BH.BC\Rightarrow BH=\dfrac{A{{B}^{2}}}{BC}=\dfrac{{{10}^{2}}}{13}=\dfrac{100}{13}\approx 7,69 $ .

$ \Rightarrow CH=BC-BH=26-7,69=18,31 $ .

Vậy $ AH\approx 9,23;BH\approx 7,69;CH\approx 18,31 $ .

Câu 26: Cho tam giác $ABC$ vuông tại $C$. Trong các hệ thức dưới đây hệ thức nào đúng ?

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Câu 27: Tính $ x,y $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

$ A{{H}^{2}}=BH.CH\Rightarrow A{{H}^{2}}=1.4\Rightarrow AH=2 $ .

Áp dụng định lý Pytago cho tam giác vuông $ AHB;AHC $ ta có

$ AB=\sqrt{A{{H}^{2}}+H{{B}^{2}}};AC=\sqrt{A{{H}^{2}}+H{{C}^{2}}}=2\sqrt{5} $ .

Vậy $ x=\sqrt{5};y=2\sqrt{5} $ .

Câu 28: Cho tam giác $ ABC $ vuông tại $ A $ , chiều cao $ AH $ và $ AB=5;AC=12 $ . Đặt $ BC=y;AH=x $ . Giá trị của $ x,y $ lần lượt là

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Theo định lý Pytago ta có $ B{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}\Leftrightarrow B{{C}^{2}}=169\Leftrightarrow BC=13 $ .

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

$ AH.BC=AB.AC\Leftrightarrow AH=\dfrac{AB.AC}{BC}=\dfrac{5.12}{13}=\dfrac{60}{13} $ .

Vậy $ x=\dfrac{60}{13};y=13 $ .

Câu 29: Tính $ x,y $ trong hình vẽ sau

  • A
  • B
  • C
  • D
Bấm vào đây để xem đáp án chi tiết

Theo định lý Pytago ta có \[ B{{C}^{2}}=A{{B}^{2}}+A{{C}^{2}}\Leftrightarrow B{{C}^{2}}=25\Leftrightarrow BC=5 \] .

Áp dụng hệ thức giữa cạnh và đường cao trong tam giác vuông ta có

\[ A{{B}^{2}}=BH.BC\Rightarrow BH=\dfrac{A{{B}^{2}}}{BC}=\dfrac{{{3}^{2}}}{5}=1,8 \] hay \[ x=1,8 \] .

\[ \Rightarrow CH=BC-BH=5-1,8=3,2 \] hay \[ y=3,2 \] .

Vậy \[ x=1,8;y=3,2 \] .